Как красить порошковой краской – пошаговая инструкция

Как красят порошковой краской в домашних условиях чтобы защитить изделия из углеродистой стали (например, дверные полотна или листы для изготовления заборов) от воздействия влаги. Технология используется в автомобильной промышленности для обработки колесных дисков. Существует несколько разновидностей краски, которые отличаются составом и способом нанесения.

Подборка статей про краску по металлу:

• Термостойкая краска по металлу;
• Краска серебрянка;
• Покраска металла порошковой краской;
• При какой температуре можно красить металл?

Порошковая краска по металлу: свойства и характеристики

К основным техническим характеристикам порошковых красок относят:

• дисперсионный состав;
• сыпучесть порошка;
• насыпную плотность;
• способность к электризации;
• степень псевдоожижения.

Дисперсионный состав

В состав сыпучего материала входят мелкодисперсные частицы, которые различаются по величине зерна. Крупинки принято разделять на истинные частицы и агрегаты, представляющие собой скопление мелких зерен. При нанесении материала краскопультом истинный размер не учитывается, для отделения крупных фрагментов используется методика просеивания порошка через сито.

Для электростатического нанесения размер зерна находится в диапазоне от 10 до 100 мкм, но для получения тонкого лакокрасочного слоя параметр снижается до интервала от 3 до 40 мкм. Если применяется технология напыления порошка в кипящем слое, то размер фракции увеличивается до 350 мкм (сопоставим с толщиной слоя нанесенной эмали).

Мелкодисперсные пудры позволяют получать тонкие покрытия, но склонны к неравномерному осаживанию. Материалы с увеличенным размером зерна могут осыпаться с поверхности, что приводит к дефектам лакокрасочного слоя.

Сыпучесть

Сыпучесть порошка зависит от состава, степени увлажнения и размера частиц. При пониженном параметре ухудшается распределение краски по защищаемой поверхности. Повышенной сыпучестью обладают порошки с зернами округлой конфигурации, но при попадании влаги характеристики материала ухудшаются.

Допускается введение в состав порошковых красок пирогенного кремнезема или аэросила, которые повышают сыпучесть. Для сохранения заявленного заводом параметра пудра хранится в емкостях, предотвращающих насыщение порошка парами воды.

Насыпная плотность

Плотность материала зависит от вида порошка и размера гранул, при введении дополнительных присадок (например, цветовых пигментов) параметр увеличивается в 1,5-2 раза. Производители красок стараются добиться высокой плотности мелкодисперсного окрасочного материала. При падении параметра наблюдается ухудшенное распределение зерен по обрабатываемой поверхности, на которой образуются зоны с недостаточным слоем эмали.

Способность к электризации

Мелкодисперсная пудра в процессе хранения, транспортировки и подготовки к нанесению электризуется. Сила заряда зависит от размера частиц, типа и химического состава дополнительных присадок, влажности воздуха и материала и от интенсивности механического воздействия.

При электростатической технологии нанесения используется краска эпоксидного, поливинилбутерального или полиэтиленового типа. С уменьшением размера гранулы время сохранения заряда увеличивается, но при насыщении воздуха влагой параметр снижается.

Особенности эпоксидных красок

Способность к псевдоожижению

Псевдоожижение порошковых материалов влияет на качество лакокрасочного покрытия при использовании технологии нанесения в кипящем слое. Если в состав краски входят частицы полиэтилена или полипропилена, то смесь отличается низкой способностью к псевдоожижению.

Понижение сыпучести с одновременным насыщением пудры влагой негативно влияют на параметр, для нанесения таких материалов требуется специальная оснастка (например, установки с вибрационным блоком и вихревым модулем).

Составы порошковых красок

При получении порошковых материалов используются следующие виды компонентов:

• пигменты и вещества, позволяющие сформировать равномерный слой краски;
• наполнители;
• пластификаторы;
• отвердители или ускорители кристаллизации;
• вспомогательные примеси.

В зависимости от состава краски разделяются на термопластичные и термореактивные. Эмали первого типа при нанесении не вступают в химические реакции, при повышенной температуре порошок оплавляется и оседает на поверхности.

Полученная пленка снимается при нагреве или обработке растворителями. Компоненты термореактивных красителей при нагреве вступают в реакции, полученная пленка устойчива к воздействию пламени и агрессивных веществ.

Пигменты и наполнители

Вводимые в порошок пигменты позволяют изменить цвет лакокрасочного слоя и обеспечивают увеличение сыпучести с одновременным снижением склонности пудры к слеживанию при хранении. Наполнители повышают устойчивость мелкодисперсного материала к воздействию высоких температур и агрессивных веществ.

Материалы оказывают влияние на способность к псевдосжиживанию и могут менять электропроводность или магнитные свойства защитного слоя. Наполнители предохраняют слой эмали от образования плесени или грибков и улучшают адгезию к основанию.

Пластификаторы

Вводимые в состав порошка пластификаторы не оказывают влияния на агрегатные свойства полимера и не изменяют размер гранул или показатели сыпучести. Присадки позволяют сделать лакокрасочное покрытие гибким, предотвращая отслоение защитного материала при перепадах температуры или механических воздействиях.

Поскольку твердые пластификаторы могут негативно влиять на полимеры, в состав порошковых красок вводятся комбинированные примеси, состоящие из твердой и жидкой фаз.

Модификаторы, отвердители и вспомогательные добавки

Модификаторы улучшают характеристики материалов за счет коррекции физических или химических свойств. Например, введение дополнительных реагентов позволяет изменить способность порошка образовывать слой защитной пленки. Также регулируется вязкость полученного расплава, изменяется температура начала текучести и корректируется сыпучесть мелкодисперсной пудры.

Отвердители позволяют ускорить процесс кристаллизации нанесенного лакокрасочного покрытия с одновременным повышением прочности и адгезии. Для начала процесса затвердевания порошок прогревается, после завершения химических реакций образуется пленка, устойчивая к внешним воздействиям.

От количества и типа отвердителя зависит внешний вид декоративного покрытия.

Вспомогательные присадки позволяют скорректировать:

• устойчивость к атмосферным воздействиям (например, осадкам или ультрафиолетовому излучению);
• способность к удержанию на окрашенной поверхности при циклических перепадах температуры или влажности;
• сыпучесть материала или скорость растекания расплава порошка при нанесении.

Технология производства порошковых красок

Для изготовления материалов используются технологии:

1. Сухого смешивания термопластичных ингредиентов. Для приготовления мелкодисперсной композиции не требуется специальное оборудование, но недостатком методики является нестабильное соотношение компонентов. При сухом смешивании невозможно получение качественных смесей при использовании добавок с малым процентным соотношением. В процессе хранении происходит расслоение красок, перед применением требуется повторное перемешивание пудры.
2. Соединения компонентов в расплаве позволяет получить однородные составы, обладающие стабильным составом. Для приготовления порошка требуется специальная оснастка, что негативно влияет на стоимость продукта. Технология используется для получения термореактивных красок, но встречаются и термопластичные, полученные путем расплавления ингредиентов.

Требуемое оборудование для покраски в домашних условиях

Для нанесения порошкообразных красок используется электростатическое распыление или распределение красителя по методике кипящего слоя. Для обеспечения равномерного распределения и удержания пудры на поверхности частицам сообщается электростатический заряд.

Технология распыления предусматривает нанесение порошка пистолетом в окрасочной камере, излишки материала улавливаются фильтром и возвращаются в бункер для повторного применения.

Всё о краскопультах:

• Краскопульт – что это такое;
• Как выбрать краскопульт;
• Как красить краскопультом;
• Как работает краскопульт пневматический?
• Электрический краскопульт (электрокраскопульт);
• Ручной краскопульт;
• Безвоздушный краскопульт;
• Ручной краскопульт для побелки;
• Краскопульт для водоэмульсионной краски;
• Краскопульт своими руками;
• Настройка краскопульта;

Методика кипящего слоя предусматривает перевод порошкообразной взвеси в псевдожидкое состояние подачей воздуха под давлением. Деталь опускается в емкость, заполненную краской в псевдожидком виде.

Технология требует использования специального оборудования, в бытовых условиях не применяется.

Чтобы правильно нанести порошковое лакокрасочное покрытие в домашних условиях, потребуются:

• полимеризационный шкаф или печь;
• источник питания, обеспечивающий подачу постоянного тока напряжением до 25 кВ;
• инструмент для распыления состава;
• порошок для нанесения и защитная одежда.

Изготовление печи

Электрическая печь необходима для равномерной полимеризации нанесенного слоя порошка. От качества работы установки зависит прочность покрытия, габариты рабочей камеры соотносятся с размерами окрашиваемых деталей.

Температура нагрева подбирается в соответствии с типом используемой краски. Допускается использование нагревательного оборудования на жидком или газообразном топливе, но такие печи собрать самостоятельно невозможно.

Для изготовления самодельного шкафа потребуются:

• стальные профили для силового каркаса;
• листы теплоизолятора (например, базальтовая плита);
• стальной лист для оформления внешней части и полости рабочей камеры;
• вентилятор для подачи воздуха;
• нагревательные элементы;
• соединительные кабели;
• блок управления и защитные предохранители.

Краткий алгоритм изготовления электрической печи для сушки порошковых красок:

1. Разметить профили и сварить пространственный каркас будущей печи.
2. Уложить в окна слой утеплителя, который затем закрывается листами металла. Для дополнительной защиты внешняя часть покрывается слоем базальта и гипсоволоконными плитами с низким коэффициентом теплопроводности.
3. Изготовить канал подачи воздуха с электрическим вентилятором (трубопровод имеет расширенную входную часть и суженное сопло). Установить магистраль таким образом, чтобы поток газа проходил через электрические нагреватели, а затем равномерно распределялся внутри рабочей камеры. Нагревательные модули устанавливаются вдоль стенок и изолируются от металлического каркаса шкафа. Коммутационные провода выводятся к пульту управления через плавкие автоматические предохранители.
4. Установить защитные дефлекторы, закрывающие нагреватели. Стальные листы не позволяют воздуху проходить мимо раскаленных элементов. Следует учесть, что горячий воздух способен повредить обмотки электродвигателя вентилятора, который требуется установить на удалении от печи.
5. Произвести подключение оборудования и провести тестовый запуск. Мощность установки достигает 12-15 кВт в момент пуска и разогрева. Электрические кабели подбираются по силе тока, запрещается использовать проводку с недостаточным сечением жил.

Покрасочный пистолет

Для нанесения порошков используется самодельный краскопульт, изготовленный по следующей технологии:

1. Подготовить стандартную пластиковую бутылку от напитков объемом 1,5 л. Емкость промывается и высушивается, а затем заполняется на 30% порошком.
2. Закрутить тару металлической пробкой, в которой предварительно просверлены отверстия. Рекомендуется выполнить большое количество каналов диаметром до 1 мм, а затем зачистить поверхность от облоя.
3. Подсоединить к пробке положительный провод, идущий от высоковольтного блока питания. Для порошковой окраски в бытовых условиях используются блоки от электрошокеров, способные работать от батареек или внешнего адаптера. В конструкции устройства предусмотрен преобразователь напряжения и выпрямитель, позволяющие получить на выходе постоянный ток напряжением до 25 кВ.

Мелочи, без которых не обойтись

Перед началом эксплуатации самодельного оборудования требуется организовать освещение рабочей зоны на основе люминесцентных ламп. В помещении предусматриваются принудительная приточная и вытяжная вентиляции, для защиты органов дыхания рекомендуется использовать респиратор.

Нужно заранее подготовить старый пылесос, который позволит удалить рассыпанный порошок. Следует учитывать, что порошкообразный материал попадает в двигатель и спекается, образуя токопроводящие дорожки и выводя пылесос из строя.

Технология окрашивания

Нанесение порошковых лакокрасочных материалов в домашних условиях осуществляется в 3 этапа:

• подготовка деталей;
• напыление слоя краски;
• окончательная полимеризация защитного покрытия.

Подготовительный этап

Чтобы подготовить изделия к окраске, нужно:

1. Очистить поверхность от грязи и жировых отложений салфеткой, обработанной растворителем.
2. Осмотреть изделие и удалить следы коррозии с помощью наждачной бумаги или шлифовальной машинки. Если деталь имеет сложную конфигурацию, ржавчину удаляют замачиванием в щелочном растворе.
3. Повторно протереть поверхность растворителем для повышения адгезии.
4. Нанести на металл слой грунта, защищающего материал от окисления и обеспечивающего удержание краски.
5. Обработать изделие раствором натрия и нитрата хрома, позволяющим повысит антикоррозионную защиту.
6. Высушить заготовку в печи при пониженной температуре.

Покрывание детали порошковым покрытием

Деталь укладывается в камеру и подсоединяется к отрицательному полюсу блока питания. Затем пластиковая бутылка сжимается рукой, поток воздуха с порошком подается через отверстия в пробке на окрашиваемую поверхность. За счет разницы потенциалов частички краски прилипают к детали, излишки порошка осыпаются. Для сбора просыпанной краски используется газета, подложенная под обрабатываемую деталь.

Полимеризация

Для полимеризации деталь со слоем порошка укладывается в предварительно нагретый шкаф. Температура подбирается в зависимости от рекомендаций изготовителя краски, для проверки степени нагрева используется специальный прибор. После окончания полимеризации (время указано на упаковке с краской) изделие извлекается из печи и остывает на открытом воздухе.

Всё про краску и авто:

• Покраска дисков;
• Покраска авто;
• Виды автомобильных красок;
• Аэрография на авто;

Автор статьи

Владимир

Специалист по ЛКМ

Задать вопрос

Я эксперт в области производства лакокрасочной продукции. Знаю все о красках и полимерных защитных покрытиях
Могу помочь при выборе подходящего красящего материала и готов ответить на интересующие Вас вопросы